Заводы-великаны проигрывают частным мини-заводам по качеству подготовки семян кукурузы

Как правило, сушка и обработка семян кукурузы сосредоточена на специальных кукурузообрабатывающих заводах. Завод представляет собой сложный многофункциональный механизированный комплекс, где выполняются различные технологические операции, связанные с подготовкой и доведением семян кукурузы до показателей качества, установленных стандартами. К основным операциям относятся обработка, сушка и обмолот початков, очистка, сортирование, калибрование и протравливание семян, их расфасовка и затаривание. 

Производительность таких кукурузообрабатывающих заводов разная, в основном от 1,5 до 10 тыс. тонн семян за сезон. Раньше были наиболее распространены заводы с производительностью 2,5 тыс. тонн, которые работали по централизованной схеме заготовок. Схема включала поставку семенной кукурузы из семеноводческих хозяйств, желательно по графику – для ритмичной работы завода. Но схема нередко давала сбои: початки поставлялись несвоевременно, накапливались в хозяйствах или на заводах и хранились в необработанном состоянии, из-за чего резко снижалось качество семян.
В последнее время заводы строятся с производительностью 5-10 и более тыс. тонн – в связи с концентрацией семеноводческих посевов и для лучшего использования техники. Отдельные заводы ведущих зарубежных фирм достигают максимальной производительности 30-50 тыс. тонн. Большинство крупных заводов имеют модульное построение, то есть предусмотрено постепенное наращивание запланированной производительности.
Очевидно, что для строительства и эксплуатации таких мощностей необходимы большие финансовые затраты и высокая степень организации поставок сырья. В условиях крупного завода крайне непросто выдержать особенности обработки семян отдельных гибридов кукурузы и их родительских компонентов. Например, посредством опытов в Институте сельского хозяйства степной зоны НААН было установлено, что для обработки родительских форм гибридов – в первую очередь, само­опыленных линий – необходимо обеспечивать особые режимы сушки, очистки, сортирования, которые не выдерживаются в условиях типовой технологии кукурузообрабатывающего завода, предназначенного для обработки крупных партий гибридных семян первых поколений.


 

Мини-завод

Чтобы наладить выпуск качественных семян на все 100%, в разные периоды времени разрабатывались и использовались относительно небольшие мини-заводы, которые работали непосредственно в хозяйствах, ведущих выращивание кукурузы на семена. Основной частью таких мини-заводов была сушилка для сушки початков кукурузы. Опыт эксплуатации заводов и сушилок показал, что они могли обеспечивать индивидуальные технико-технологические требования при обработке семенной кукурузы, а именно:
• умеренный («мягкий») тепловой режим сушки в зависимости от термостойкости разных родительских компонентов;
• гибкую схему очистки-сортирования-калибрования в зависимости от фракционного состава и крупности семян;
• прием и отдельную обработку значительного ассортимента различных гибридов и самоопыленных линий кукурузы.
Исходя из опыта эксплуатации мини-заводов, а также с учетом отмеченных требований, Институтом сельского хозяйства степной зоны НААН Украины разработан комплекс и технология, рассчитанные на обработку того объема семян, который может выращиваться в условиях семеноводческого хозяйства или опытной станции. В необходимый и достаточный объем обычно входят семена родительских компонентов гибридов, добазовый и базовый семенной материал, а также относительно небольшие партии гибридов первого поколения. Применение комплекса позволит повысить производство высококачественных семян и сократить энергозатраты, связанные с их обработкой. Комплекс в первую очередь эффективен в зонах семеноводства кукурузы, не охваченных деятельностью крупного завода по доработке семенного материала.
Комплекс позволяет решать следующие организационно-экономические и технико-технологические проблемы, которые сейчас существуют в отрасли семеноводства кукурузы:
• оптимизировать объемы выращивания, уборки и обработки семян кукурузы применительно к возможностям хозяйства (предприятия);
• применять индивидуальные режимы послеуборочной обработки разных форм кукурузы, достигая таким образом высокого сортового и посевного качества семян;
• проводить уборку и сушку влажной кукурузы в потоке, без накопления и промежуточного хранения початков, что позволяет существенно увеличивать выход высококачественных семян;
• уменьшать объемы перевозки и затраты, связанные с транспортировкой урожая початков;
• создавать материально-техническую базу для обработки и сушки семян кукурузы в тех зонах семеноводства, которые не имеют специальных кукурузообрабатывающих заводов или же являются нерентабельными для их строительства и функционирования.

Семенной завод может начать работу, располагая только оборудованием для сушки и обмолота початков

Согласно назначению, комплекс оборудуется в первую очередь той техникой, которая должна обеспечить выполнение наиболее важных технологических операций в потоке. Это сушилка и оборудование для подготовки и обмолота початков, а также очистки семян.
Проектом запланированы основные технико-технологические и эксплуатационно-экономические показатели, приведенные в табл. 1. Наиболее важным показателем является сезонная мощность, которая определяется по готовой продукции на выходе и составляет 100-150 тонн семян за сезон. Для определения фактического выхода готовой продукции необходимо учитывать влажность и выход зерна в початках, наличие оберток, отход зерна на стадиях очистки-сортирования-калибрования семян. В большинстве случаев выход готовой продукции колеблется в пределах 35-45% от веса початков.
Исходя из проектной мощности комплекса устанавливается максимально допустимая нагрузка на линиях доработки початков, сушки, обмолота и очистки зерна, которые являются основными в получении высококачественных семян кукурузы (табл. 2).
Объем початков на приемке и доработке (доочистка от оберток и сортировка по типичности) составляет 300-350 т в зависимости от влажности, после доработки – 285-330 т. После сушки и удаления влаги из початков их объем уменьшается до 215-250 т, исходя из начальной влажности зерна 35%. После обмолота и первичной очистки объем зерна составляет 150-175 т. При последующей обработке (сортирование-калибрование) объем зерна уменьшается на 7-10 т в зависимости от крупности и выравненности зерновки кукурузы.
Расчетный период работы комплекса – 45 суток, из них 30-35 суток приходится на активную работу (приемка, доработка и сушка початков, обмолот и очистка зерна) и 10-15 суток – на технологическую приостановку (зачистка оборудования, профилактика). Фактический период может колебаться в зависимости от уборочной влажности зерна кукурузы, состояния початков, засоренности зерновой массы.
Важнейшей особенностью комплекса является то, что он спроектирован на модульной основе, то есть с возможностью постепенного наращивания мощности и расширения технологических операций. Предусмотрены три схемы модульного построения и комплектации комплекса – базовая, сокращенная и полная (табл. 3).
Базовая схема включает технологические операции по приему и доработке початков, их сушке и обмолоту, первичной очистке зерна. Доработку початков проводят на линии, состоящей из початкоочистителя и сортировального стола. Для сушки используют камерную сушилку. Первичную очистку зерна выполняют с помощью зерносепаратора. Все эти операции ведут в потоке с уборкой, что позволяет исключить хранение влажной кукурузы на площадках. Очищенное зерно дорабатывают на другом оборудовании, не входящем в состав комплекса. При такой схеме обеспечивается основное требование для получения высококачественных семян – уборка, обработка и сушка кукурузы проводятся в потоке. Кроме того, уменьшаются капитальные расходы на заключительную доработку семян, поскольку для этого используется имеющееся в хозяйствах оборудование – зерносепараторы, калибровщики, протравители, транспорт для перемещения зерна.
Сокращенная схема – минимально допустимая по технологии схема, которая включает оборудование только для сушки и обмолота початков. Позволяет при наименьших затратах высушивать влажные початки и получать сухое зерно. Однако растет объем ручного труда для доработки початков, нарушается уборка и обработка кукурузы в потоке. При такой схеме влажные початки по мере уборки накапливаются на площадках, вручную до‑очищаются от оберток, сортируются по типичности и постепенно обрабатываются в сушилке.
Полная схема включает все операции, необходимые для получения готовой продукции и ее реализации, и требует наибольших финансовых вложений. Такую схему целесообразно применять при отсутствии в хозяйствах зерносепарирующего оборудования и машин для химической обработки семян, а также при необходимости проводить всю подготовку семян кукурузы на одном технологическом комплексе.
Практика эксплуатации построенных комплексов показывает, что наиболее технологически и экономически целесообразной является базовая схема, которая дает возможность вести уборку и обработку кукурузы в потоке в оптимальные сроки, а доработку семян выполнять на имеющемся оборудовании.
Принципиальная технико-технологическая схема работы комплекса в базовом варианте предусматривает следующий порядок операций на отдельных линиях (рис. 1).
Об­щий вид кукурузо­обрабатывающего комплекса с линией приема и доработки початков, сушилкой, линией обмолота початков представлен на фото.
Основной частью комплекса является сушилка камерного типа с двумя камерами и тепловентиляционным агрегатом. Общая вместимость двухкамерной сушилки составляет 60-80 т початков, одной камеры – 30-40 т в зависимости от влажности зерна. При более высокой влажности загрузку сушилки уменьшают, при более низкой – увеличивают. При сушке большое значение имеет температурный режим и количество воздуха (теплоносителя), подаваемого в камеры сушилки. Для сушки семян кукурузы температура должна быть в пределах 35-50оС, объем теплоносителя – 600-1000 м3/год на 1 т початков. Температуру и объем теплоносителя устанавливают в зависимости от влажности зерна: при более высокой температуру снижают, а объем увеличивают; при более низкой – температуру повышают, объем уменьшают.

Опыт строительства

Комплекс прошел широкую производственную проверку в ряде хозяйств Украины, России, Беларуси. Обрабатывали и готовили семена, получали следующие результаты:
• выход кондиционных семян увеличивался на 5-8% за счет уборки и обработки кукурузы в потоке, уменьшения количества самовымолоченного зерна;
• улучшались посевные и урожайные свойства семян в результате применения мягких режимов сушки, соблюдения сортовой чистоты, снижения травмирования зерна;
• сокращались энерго- и ресурсозатраты за счет уменьшения объема перевозки початков. Применение энергосберегающих приемов сушки снижало потребление топлива на 20-26%, электроэнергии – на 12-17%.
Особенно важно, что улучшилось качество семян благодаря комплексу мероприятий: мягкие дифференцированные режимы обработки и сушки, снижение уровня травмирования початков и зерна, сохранение сортовой и физической чистоты семенного материала. В сравнении с типовой заводской технологией полевая всхожесть семян гибридов кукурузы Кремень 200 МВ, Любава 279 МВ, Розовский 311 СВ и других повысилась на 6%, урожайность – на 0,81 т/га, или на 16,1% (табл. 4).

После обработки на небольшом семенном заводе полевая всхожесть семян гибридов кукурузы повышалась на 6%, урожайность – на 16% по сравнению с семенами, полученными по типовой заводской технологии

Качество семян при обработке на типовом кукурузообрабатывающем заводе снижается вследствие значительного травмирования початков и зерна из-за интенсивных режимов их обработки и перемещения в технологических линиях завода. Часто не выдерживается режим сушки, поскольку он складывается по-разному из-за конструктивных особенностей типовой кукурузосушилки завода. В условиях завода часто возникает засорение семян в результате обработки разных форм кукурузы и сложности зачистки технологического оборудования.
Таким образом, с целью решения проблемы послеуборочной обработки семенной кукурузы предлагается механизированный комплекс, который дает возможность обрабатывать и готовить семена кукурузы в условиях семеноводческого хозяйства или опытной станции. Мощность комплекса составляет 100-150 т семян на выходе, на нем выполняется доработка и сушка початков кукурузы, их обмолот и первичная очистка зерна. При обработке на комплексе повышается выход кондиционных семян на 5-8%, улучшается качество семян, на 12-26% снижается расход энергоресурсов в сравнении с типовой технологией.
Комплекс рекомендуется в первую очередь для подготовки семян родительских форм и новых гибридов кукурузы, преимущественно в зонах семеноводства, не охваченных централизованной системой кукурузообрабатывающих заводов.


 

В системе заводов он может функционировать для приемки и сушки партий семян, которые требуют индивидуальных режимов обработки и высокой сортовой чистоты.
Опыт строительства первых мини-заводов в Украине, России, Беларуси показывает, что строительные работы занимают до 1 месяца, монтажно-наладочные также 1 месяц, то есть время от начала закладки фундамента до пуска сушилки составляет не более 2-х месяцев.
Стоимость комплекса зависит от цены строительных материалов, машин и механизмов, строительных и монтажных работ. С учетом существующих цен, комплектация стройматериалами и машинами обойдется около 600 тыс. грн. Стоимость строительно-монтажных работ определится по-разному, исходя из местных условий. В конечном итоге окупаемость комплекса составит 1,5-2 года.

Николай Кирпа, 
доктор сельскохозяйственных наук,
Институт сельского хозяйства степной зоны НААН Украины

 

Опубликовано в №3/2012